(57)【要約】【課題】押出成形後の加飾型による成形性が良好な、生産性に優れた、建築材料等に用いることができる無機質外装材及びその製造方法を提供する。【解決手段】ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）３０〜１００重量部と、水（Ｃ）１３〜１５０重量部とを含む硬化性無機質組成物からなる成形材料を押出成形し、硬化させてなることを特徴とする無機質外装材、及びその製造方法などを提供した。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）３０〜１００重量部と、水（Ｃ）１３〜１５０重量部とを含む硬化性無機質組成物からなる成形材料を押出成形し、硬化させてなることを特徴とする無機質外装材。
【請求項２】
前記硬化性無機質組成物は、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）の添加量が全固形分の１０〜３０質量％であり、及び水（Ｃ）の添加量が全固形分の２０〜４０質量％であることを特徴とする請求項１に記載の無機質外装材。
【請求項３】
前記硬化性無機質組成物は、さらに、タルク（Ｄ）をＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して５〜５００重量部含有することを特徴とする請求項１に記載の無機質外装材。
【請求項４】
前記硬化性無機質組成物は、さらに、無機質充填材（Ｅ）をＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して５０〜７００重量部含有することを特徴とする請求項１に記載の無機質外装材。
【請求項５】
前記硬化性無機質組成物は、さらに、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して、発泡体（Ｆ）１０〜１００重量部又は補強繊維（Ｇ）１０重量部以下を含有することを特徴とする請求項１に記載の無機質外装材。
【請求項６】
ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）は、メタカオリンからなることを特徴とする請求項１に記載の無機質外装材。
【請求項７】
混合・混練工程（ｉ）、押出成形工程（ｉｉ）、養生工程（ｉｉｉ）及び乾燥工程（ｉｖ）からなる無機質外装材の製造方法であって、
押出成形工程（ｉｉ）は、メタカオリンからなるＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）３０〜１００重量部と、水（Ｃ）１３〜１５０重量部とを含む硬化性無機質組成物を押出成形することを特徴とする請求項１に記載の無機質外装材の製造方法。
【請求項８】
前記ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）は、メタカオリンに０．１〜１０ｋＷ・ｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得られる粉砕物であることを特徴とする請求項７に記載の無機質外装材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機質外装材及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、アルカリ反応性の無機質粉体を使用した成形材料を押出成形し硬化させて得られる、建築材料等に用いることができる無機質外装材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルカリの存在下で熱により硬化する無機質硬化性組成物については、幾つか提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。そして、この無機質硬化性組成物を注型し、硬化することによって、セメント系プレス品と同等の高強度成形体が提供されている。このような成形体は、主として壁材などの建築材料として用いられている。
上記特許文献１では、アルカリ金属硅酸塩水溶液と、メタカオリン、コランダムあるいはムライトの製造時に発生する集塵装置の灰、フライアッシュ等のアルカリ反応性無機質粉体と、水と、必要に応じて充填材や有機ベントナイト等の混和材とを混合して得た硬化性無機質組成物から建築資材に有用な無機質成形体を形成できることが開示されている。また、上記特許文献２では、アルカリ金属硅酸塩水溶液と上記アルカリ反応性無機質粉体と充填材を混練後型内に注入し加熱硬化させた成形体が開示されている。
しかし、上記特許文献１、２に開示された発明は、流し込み成形を行うために、生産性が悪いという問題点がある。また、上記に示されるアルカリ反応性無機質粉体のうち、産業廃棄物であり、その有効利用方法が求められているフライアッシュ等は、アルカリとの反応性が低く、建材に適応する品質を持つ硬化体を得ることが困難であるという問題がある。
【０００３】
また、アルカリ金属硅酸塩水溶液と反応して石を生成する成分と、アルカリ金属硅酸塩水溶液を含む成形材料を、金型中への流し込みないしはプレスまたは押出し成形しかつ成形材料を温度５０〜９５℃で成形体に硬化させることによって生じる、触媒が無機成形体中に均一に分配されているかまたは成形体の表面に設けられている触媒成形体を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
しかし、上記特許文献３に開示された発明は、前記特許文献１、２に開示されたものと同等のアルカリ反応性無機質粉体とアルカリ金属硅酸塩水溶液を押出成形することが開示されているが、この発明においては、所望の形状に成形するためには、水分の少ない材料配合で非常に高い圧力で押出成形する必要があり、触媒成形体のように小さく緻密な成形体を得るには優れているものの、建材等に利用するためには生産性が悪いという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−５９６４８号公報（特許請求の範囲、第２頁等）
【特許文献２】特開平４−５９６４８号公報（特許請求の範囲、第２頁等）
【特許文献３】特許第２５４１５６９号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑み、押出成形後の加飾型による成形性が良好な、生産性に優れた、建築材料等に用いることができる無機質外装材及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、メタカオリンを原料として用いた特定の硬化性無機質組成物を押出成形したところ、加飾型の成形性に優れ、強度も問題がなく、高耐久性で生産性に優れた、建築材料等の無機質外装材として好適に用いることができる無機成形体が得られることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、さらに研究を進め、完成するに至ったものである。
【０００７】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）３０〜１００重量部と、水（Ｃ）１３〜１５０重量部とを含む硬化性無機質組成物からなる成形材料を押出成形し、硬化させてなることを特徴とする無機質外装材が提供される。
また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、前記硬化性無機質組成物は、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）の添加量が全固形分の１０〜３０質量％であり、及び水（Ｃ）の添加量が全固形分の２０〜４０質量％であることを特徴とする無機質外装材が提供される。
さらに、本発明の第３の発明によれば、第１の発明において、前記硬化性無機質組成物は、さらに、タルク（Ｄ）をＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して５〜５００重量部含有することを特徴とする無機質外装材が提供される。
【０００８】
本発明の第４の発明によれば、第１の発明において、前記硬化性無機質組成物は、さらに、無機質充填材（Ｅ）をＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して５０〜７００重量部含有することを特徴とする無機質外装材が提供される。
また、本発明の第５の発明によれば、第１の発明において、前記硬化性無機質組成物は、さらに、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して、発泡体（Ｆ）１０〜１００重量部又は補強繊維（Ｇ）１０重量部以下を含有することを特徴とする無機質外装材が提供される。
さらに、本発明の第６の発明によれば、第１の発明において、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）は、メタカオリンからなることを特徴とする無機質外装材が提供される。
【０００９】
一方、本発明の第７の発明によれば、混合・混練工程（ｉ）、押出成形工程（ｉｉ）、養生工程（ｉｉｉ）及び乾燥工程（ｉｖ）からなる無機質外装材の製造方法であって、押出成形工程（ｉｉ）は、メタカオリンからなるＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）３０〜１００重量部と、水（Ｃ）１３〜１５０重量部とを含む硬化性無機質組成物を押出成形することを特徴とする第１の発明に係る無機質外装材の製造方法が提供される。
また、本発明の第８の発明によれば、第７の発明において、前記ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）は、メタカオリンに０．１〜１０ｋＷ・ｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得られる粉砕物であることを特徴とする無機質外装材の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の無機質外装材によれば、第１の発明においては、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）及び水（Ｃ）を特定の割合で含有する硬化性無機質組成物からなる成形材料を押出成形し、硬化させてなるので、セメント系材料に比べ、高耐久性を有し、また、注型に比べ、異型形状が可能であって、押出成形後の加飾型による成形性が良好である。
また、第２の発明においては、硬化性無機質組成物の各成分を、さらに特定の割合で配合させたので、成形性よく生産性に優れ、かつ、強度に優れた無機質外装材を得ることができる。
さらに、第３〜５の発明においては、硬化性無機質組成物に、タルク（Ｄ）を含有させているので、押出成形性が向上するという効果や、硬化性無機質組成物に、無機質充填材（Ｅ）、又は発泡体（Ｆ）若しくは補強繊維（Ｇ）を含有させているので、成形体の体積収縮の防止効果、或いは軽量化又は機械的強度が向上するという効果がある。
またさらに、第６の発明においては、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）を特定しているので、さらに、成形性よく生産性に優れ、かつ、強度に優れた無機質外装材を得ることができるという効果がある。
さらにまた、第７〜８の発明において、本発明の無機質外装材の製造方法は、成形性よく生産性に優れ、かつ、強度に優れた無機質外装材を得ることができる、或いは、さらに、メタカオリンに０．１〜１０ｋＷ・ｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得られる粉砕物であることを特徴としているので、板状の形状を保持しながら、粒度が細かくなっており、押出成形が容易にでき、さらに、比表面積が大きくなるため、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）に対する反応性が向上するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の無機質外装材とその製造方法について、項目毎に、詳細に説明する。
本発明の無機質外装材は、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）３０〜１００重量部と、水（Ｃ）１３〜１５０重量部とを含む硬化性無機質組成物からなる成形材料を押出成形し、硬化させてなることを特徴とするものである。
【００１２】
１．ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）
本発明に係る硬化性無機質組成物に含有される原料成分の一つとして、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）が用いられる。
ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）としては、シリカ−アルミナ系の無機質粉体であれば、特に限定されず、具体的には、例えば、メタカオリンや、コランダム製造の炉フィルターダスト（酸化物混合物）などが挙げられ、好ましくはメタカオリンである。そのメタカオリンは、必要に応じて、カオリン鉱物（又はカオリナイト類）を、下記製造方法の項で述べる加熱脱水工程（ａ）を行うことにより、得ることができる。
【００１３】
上記工程で用いるカオリン鉱物（又はカオリナイト類）としては、板状の形状を持つものであれば、特に限定されるものではなく、化学式：Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４で表される１：１層状珪酸塩鉱物が用いられ、具体的には、カオリナイト（Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ）、ディッカナイト、ナクライト、ハロサイト等が挙げられる。
【００１４】
上記工程で得られるメタカオリンの粒径としては、特に限定されるものではないが、焼成のやりやすさと、焼成品を押出成形するために、平均粒径で０．１〜５００μｍが好ましく、０．１〜１００μｍが更に好ましい。
【００１５】
本発明においては、メタカオリンとしては、化学式：Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２（或いはＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系）で表され、カオリン鉱物と同様に、板状の形状を持つものであれば、特に限定されるものではなく、上記加熱脱水工程（ａ）で得られるもののほか、市販のものを用いてもよい。市販のものを用いる際には、この加熱脱水工程（ａ）は、省略される。市販のメタカオリンとしては、エンゲルハード社製の「ＳＡＴＩＮＴＯＮＥ  ＳＰ  ３３」等が挙げられる。
【００１６】
また、メタカオリンを粉砕しても、カオリン鉱物と同様に、板状の形状を保持しながら、粒度が細かくなっていく。粘土は、添加物が特に無くとも、押出成形が可能であるが、これは、粘土の主成分であるカオリンが板状の形状であるため、粘性や形状保持性が得られることが知られている。一方、そのような形状をしていない無機粉体、例えば、セメントの押出成形においては、水溶性高分子物質を添加しないと、成形ができない。
さらに、前記の従来技術の押出成形では、例えば、前記の特許文献３に開示された発明における押出成形では、アルカリ金属珪酸塩水溶液が若干の粘性を有しているために、押出成形を行うことができるが、粉体については、粘性を付与する材料が含まれないため、材料の流動性が悪く、押出成形は可能であるが、高圧になってしまうものである。
【００１７】
また、本発明においては、メタカオリンに、機械的エネルギーを作用させてもよい。機械的エネルギーを作用させるとは、物質（例えば、メタカオリン）に圧縮力、剪断力、衝撃力等を加えることによって表面積の増加やその他の形態変化等を起こさせることを意味する。
具体的には、例えば、一般に粉砕を目的として使用されている粉砕機、例えば、粉砕の機構において衝撃、摩擦、圧縮、剪断等が複合したボール媒体ミル（ボールミル、振動ミル、遊星ミル等）、媒体攪拌型ミル、ローラミル、乳鉢等、又は衝撃、摩砕が主流であるジェット粉砕機を使用して、適当な粒度に粉砕してもかまわない。
【００１８】
メタカオリンに作用させる機械的エネルギーは、０．１〜１０ｋＷ・ｈ／ｋｇに限定される。機械的エネルギーが０．１ｋｗｈ／ｋｇより小さいと、メタカオリンからなる無機質粉体の活性が上がらず、アルカリ金属珪酸塩との反応性が低い。一方、機械的エネルギーが１０ｋＷ・ｈ／ｋｇより大きくなると、板状の形状、形態が壊れるため、好ましくない。尚、上記の機械的エネルギーは、メタカオリンを入れて運転する時に、粉砕装置に投入した電力を処理粉体単位重量当りで表したものである。
また、機械的エネルギーは、乾式で加えても湿式で加えてもよい。また、必要に応じて、セメントクリンカーや珪砂、石灰石等の粉砕時に使用されるメチルアルコール等のアルコール類、又は、トリエタノールアミン等のエタノールアミン類を中心とした液体系、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム等の固体系、アセトン蒸気等の気体系の粉砕助剤を使用してもよい。
【００１９】
２．アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）及び水（Ｃ）
本発明の無機質外装材は、前述のように、上記のＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）３０〜１００重量部と、水（Ｃ）１３〜１５０重量部とを含む硬化性無機質組成物からなる成形材料を押出成形し、硬化させてなることを特徴とするものである。
【００２０】
上記アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）としては、特に限定されるものではなく、組成式：Ｍ２Ｏ・ｎＳｉＯ２（Ｍ：Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ又はそれらの混合物）で表され、ｎ＝０．０５〜８のものが好ましく、ｎ＝０．１〜３のものがより好ましく、０．５〜２．５のものがさらに好ましい。すなわち、ｎが８を超えると、アルカリ金属珪酸塩の水溶液がゲル化をおこしやすく、粘度が急激に上昇するため、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）との混合が困難になる恐れがある。
【００２１】
上記アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）の硬化性無機質組成物ヘの添加においては、事前に水溶液に調製してから添加されるのが好ましい。上記アルカリ金属珪酸塩の水溶液中での濃度は、特に限定されるものではないが、１％以上が好ましく、１〜７０％がより好ましい。濃度が１％未満では、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体との反応性が低下し、一方、７０％を超えると、粘度が高くなり成形が困難になる。
【００２２】
また、上記アルカリ珪酸塩水溶液の調製において、アルカリ金属珪酸塩をそのまま水に溶解してもよいが、アルカリ金属水酸化物の水溶液に、珪砂、珪石粉等のＳｉＯ２成分をｎが所定値になるように溶解してもよい。
【００２３】
上記アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）の添加量は、好ましくは、全固形分の１０〜３０質量％で且つＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して３０〜１００重量部である。
アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）が水（Ｃ）に溶解すると、粘性が得られ、押出成形時の流動性を確保する。そのため、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）の添加量は、全固形分の１０質量％未満であると、良好な流動性を確保できなくなり、一方、全固形分の３０質量％超であると、成形材料の粘着性が高くなり、良好な成形ができなくなる。また、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）の添加量は、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して、３０重量部未満であると、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）と十分な反応が起こらず、一方、１００重量部を超えると、アルカリが過剰になり、得られた無機質外装材の機械的強度が低下し、耐久性に劣る。
【００２４】
上記水（Ｃ）の添加量は、好ましくは、全固形分の２０〜４０質量％で且つアルカリ金属珪酸塩（Ｂ）１００重量部に対して４３〜１５０重量部である。言い換えると、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して、水（Ｃ）１３〜１５０重量部となる。すなわち、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）の硬化性無機質組成物ヘの添加が、事前に水溶液に調製してから添加される場合には、水（Ｃ）の添加量は、アルカリ金属珪酸塩水溶液の３０〜６０質量％である。
上記水（Ｃ）の添加量は、全固形分の２０質量％未満であると、押出成形時の成形材料の十分な流動性を確保できず、一方、全固形分の４０質量％を超えると、成形後その形状を保持できなくなる、すなわち保形できない。また、上記水（Ｃ）の添加量は、アルカリ金属珪酸塩水溶液の３０質量％未満であると、水溶性の粘性が高く、流動性悪くなり、一方、アルカリ金属珪酸塩水溶液の６０質量％超であると、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）とアルカリ金属珪酸塩（Ｂ）との反応が十分に起こらず、耐久性に劣る。
【００２５】
３．硬化性無機質組成物
本発明に係る硬化性無機質組成物は、上記のように、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）及び水（Ｃ）を主成分とするものであるが、それらに加えて、さらに、タルク（Ｄ）を添加することが好ましい。タルク（Ｄ）は、滑材として混合物の流動性を向上させる性能を有する。このため、タルクを硬化性無機質組成物に混合することにより、押出成形性が向上する。
また、上記タルク（Ｄ）の平均粒子径は、１〜１００μｍが好ましい。平均粒子径が１μｍ未満であると、メタカオリンとの粒径差がなくなり、滑材としての効果が小さくなり、一方、平均粒子径が１００μｍを超えると、粉体全体に占める表面積が小さくなるため、やはり滑材としての効果が小さくなる。
【００２６】
上記タルク（Ｄ）の添加量は、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して、５〜５００重量部であり、好ましくは５〜３００重量部であり、より好ましくは１０〜２００重量部である。タルクの添加量が５重量部未満では、押出成形性に効果を発揮しない。一方、５００重量部を超えると、機械的強度が低下する。
【００２７】
上記硬化性無機質組成物には、必要に応じて、無機質充填材（Ｅ）を添加することができる。無機質充填材としては、特に限定されるものではなく、例えば、珪砂、珪石粉、結晶質アルミナ、フライアッシュ、アルミナ、マイカ、珪藻土、雲母、岩石粉末（シラス、抗火石等）、玄武岩、長石、珪灰石、粘土、ボーキサイト、セピオライト、繊維材料等、各種鉱物等を用いることができる。
これらの充填材は、無機質成形体の用途に応じて、適宜選択され、単独で、或いは混合して、使用することができる。
【００２８】
上記無機質充填材（Ｅ）の添加量は、特に限定されるものではなく、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して、５０〜７００重量部が好ましく、５０〜５００重量部がより好ましい。すなわち、無機質充填材の添加量が５０重量部未満では、珪酸イオンの脱水縮重合反応による成形体の体積収縮を十分防止できず、一方、添加量が７００重量部を超えると、成形体の機械的強度が低下するためである。
【００２９】
本発明に係る硬化性無機質組成物には、更に、必要に応じて、材料の軽量化を目的として、有機質、無機質発泡体（Ｆ）を使用することができる。
上記有機質発泡体としては、例えば、塩化ビニル、フェノール、ユリア、スチレン、ウレタン、エチレン等の合成樹脂の粒状発泡体が挙げられる。また、無機質発泡体としては、ガラスバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン、シリカバルーン、パーライト、ヒル石、粒状発泡シリカ等が挙げられる。これらの有機質、無機質発泡体は、単独で使用しても、或いは混合して使用してもよい。
【００３０】
上記の発泡体（Ｆ）の比重は、０．０１〜１が好ましく、０．０３〜０．７がより好ましい。比重が０．０１未満であると、成形体の機械的強度の低下を招く恐れがあり、一方、比重が１を超えると、軽量化の効果が得られない。
また、上記発泡体（Ｆ）の添加量は、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して、１０〜１００重量部が好ましく、３０〜８０重量部がより好ましい。発泡体の添加量が１０重量部未満では、軽量化の効果が得られず、一方、１００重量部を超えると、機械的強度が低下する恐れがある。
【００３１】
本発明に係る硬化性無機質組成物には、更に、必要に応じて、補強繊維（Ｇ）を添加することができる。補強繊維は、成形体に付与したい性能に応じて、任意のものが使用でき、例えば、ビニロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、アラミド、アクリル、レーヨン等の合成繊維や、カーボン、ガラス繊維、チタン酸カリウム、鋼等の無機繊維などが使用できる。
【００３２】
上記補強繊維の太さ（繊維径）は、細すぎると、混合時に再凝集し、交絡によりファイバーボールが形成されやすくなり、最終的に得られる成形体の強度は、それ以上改善されず、太すぎるか又は短すぎると、引張強度向上等の補強効果が小さく、また、長すぎると、繊維の分散性及び配向性が低下する恐れがあるので、繊維径１〜５００μｍ、繊維長１〜１５ｍｍが好ましい。
また、上記補強繊維（Ｇ）の添加量は、多くなると繊維の分散性が低下するので、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して、１０重量部以下が好ましい。
【００３３】
４．無機質外装材の製造方法
本発明の無機質外装材の製造方法は、混合・混練工程（ｉ）、押出成形工程（ｉｉ）、養生工程（ｉｉｉ）及び乾燥工程（ｉｖ）からなる無機質外装材の製造方法であって、
上記押出成形工程（ｉｉ）は、メタカオリンからなるＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）３０〜１００重量部と、水（Ｃ）１３〜１５０重量部とを含む硬化性無機質組成物を押出成形することを特徴とするものである。
【００３４】
先ず、本発明の無機質外装材の製造方法の概要を、図面を用いて、説明する。
図１は、本発明の無機質外装材の製造方法の一例を示す工程図である。図１において、先ず、予備工程として、カオリン鉱物を所定の温度で加熱して、メタカオリンを得る加熱脱水工程（ａ）がある。次に、本工程として、以下の工程がある。
（ｉ）混合・混練工程：本発明に係る硬化性無機質組成物の原材料成分を混合・混練する工程。
（ｉｉ）押出成形工程：（ｉ）で得られた硬化性無機質組成物の混合・混練物を押出成形する工程。
（ｉｉｉ）養生工程：（ｉｉ）で得られた成形体を養生する工程。
（ｉｖ）乾燥工程：（ｉｉｉ）で得られた養生した成形体を乾燥する工程。
【００３５】
以下に、本発明の無機質外装材の製造方法を各工程に沿って詳細に説明する。
（１）加熱脱水工程（ａ）
本発明に係る硬化性無機質組成物に含有される原料成分の一つとして、例えば、メタカオリンからなるＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）が用いられ、そのメタカオリンを得るために、必要に応じて、カオリン鉱物（又はカオリナイト類）の加熱脱水工程（ａ）を行うことができる。
【００３６】
上記加熱脱水工程（ａ）は、カオリン鉱物（又はカオリナイト類）を５００〜９００℃で加熱脱水してメタカオリンを得る工程である。
すなわち、本発明の無機質外装材の製造方法においては、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）として、好ましくは、メタカオリンが使用され、そのメタカオリンは、カオリン鉱物を５００〜９００℃、好ましくは６００〜８００℃で加熱脱水処理を行うことにより得られる。
加熱脱水処理温度が５００℃未満では、カオリン鉱物の水酸基が脱離しないので、メタカオリンへの変成が起こらない。一方、加熱温度が９００℃を超えると、無機質粉体の結晶化が起こり、アルカリ金属珪酸塩との反応性がが著しく低下する。
また、加熱脱水の処理時間は、５分〜１０時間が好ましい。処理時間が短かすぎると、メタカオリンへの変性が起こらず、一方、１０時間を超えると、それ以上の効果が得られない。また、熱処理温度が高いほど、処理時間は短くてよい。
【００３７】
（２）混合・混練工程（ｉ）
本発明に係る硬化性無機質組成物の原材料成分を混合・混練する工程である。
上記硬化性無機質組成物は、メタカオリンからなるＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）３０〜１００重量部と、水（Ｃ）１３〜１５０重量部とを含むものである。
【００３８】
上記混合・混練工程（ｉ）では、硬化性無機質組成物として、それぞれ所定量のメタカオリンからなるＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）、水（Ｃ）に加えて、必要に応じて、さらに、タルク（Ｄ）や無機質充填材（Ｅ）、発泡体（Ｆ）、或いは補強繊維（Ｇ）などを配合し、それらを混合・混練し、均一な混合物が得られる。
【００３９】
上記の混合・混練方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の任意の混合機、混練機が使用できる。例えば、双腕ニーダー、加圧ニーダー、アイリッヒミキサー、スーパーミキサー、プラネタリーミキサー、バンバリーミキサー、コンティニュアスミキサー、あるいは連続混練機などを使用できる。
【００４０】
（３）押出成形工程（ｉｉ）
上記の混合・混練工程（ｉ）で得られた硬化性無機質組成物の混合・混練物を押出成形する工程である。
本発明において、使用される押出成形機は、特に限定されるものではなく、従来公知の任意のものが使用でき、通常、無機材料の成形に用いられる装置が使用できる。例えば、スクリュー式押出機、プランジャー式押出機、土練機などを使用できる。この成形の際に、混合時に巻き込んだ空気を抜き、得られた成形体を、高強度、低吸水性にするため、成形機の中で脱気する真空押出機、土練機と呼ばれる装置が好ましい。また、押出し方式としては、連続成形できるスクリュー式が好ましい。
さらに、得られた成形体は、常温で硬化させてもよいが、４０〜２００℃の温度で加熱硬化することが好ましい。
この押出成形工程（ｉｉ）により、得られた無機連続成形体などを、必要なサイズに切断して、例えば、押圧成形用金型に供給し、これを押圧成形することにより、所望の形状の成形体である無機質外装材に賦形することも、できる。
【００４１】
（４）養生工程（ｉｉｉ）
本発明において、養生工程（ｉｉｉ）は、上記押出成形工程（ｉｉ）で得られた成形体を養生する工程である。押出成形工程で得られた成形体を、さらに加熱、加湿するなど、従来公知の任意の方法で養生を行うことにより、機械的物性を向上することができる。
養生方法は、特に限定されるものではなく、例えば、蒸気養生、湿熱養生、自然養生、オートクレーブ養生方法などが挙げられる。具体的な養生条件としては、例えば、温度６０℃、相対湿度９５％で６時間養生することなどが挙げられる。
【００４２】
（５）乾燥工程（ｉｖ）
本発明において、乾燥工程（ｉｖ）は、上記養生工程（ｉｉｉ）で得られた養生した成形体を乾燥する工程である。
乾燥方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。例えば、熱風乾燥や自然乾燥などが挙げられる。
本発明の無機質外装材は、上記の各製造工程から得ることができる。
【実施例】
【００４３】
以下に、本発明の実施例及び比較例によって、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。
【００４４】
実施例に用いた原材料は、以下のとおりである。
メタカオリン１：エンゲルハード社製の「ＳＡＴＩＮＴＯＮＥ  ＳＰ  ３３」（平均粒径３．３３．３μｍ、比表面積１３．９ｍ２／ｇ）。
メタカオリン２：「ＳＡＴＩＮＴＯＮＥ  ＳＰ  ３３」を、（株）マキノ製のボールミル「ＢＭ１５０」（アルミナボール１０ｍｍφ使用、ボール充填率６０％、メタカオリン混入量３０ｋｇ）で、６時間、０．３ｋＷｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて、平均粒径が１．５μｍに粉砕したもの。
酸化物混合物：コランダム製造の炉フィルターダスト。
か焼ボーキサイト：か焼ボーキサイトを平均粒径２μｍに粉砕したもの。
タルク：日本タルク製の「ＭＳ」、平均粒度１３μｍのもの。
微粉珪砂：住友セメント製のブレーン値５０００ｃｍ２／ｇのもの。
ビニロン繊維：クラレ（株）製の「ＲＭ１８２」、長さ６ｍｍ、径１４μｍのもの。
パルプ：三方商工製の「バージンパルプＡ」開繊品。
シラスバルーン：丸中白土製の「マールライトＢＡ−１５」。
アルカリ金属珪酸塩：Ｋ２Ｏ：ＳｉＯ２がモル比で１：１．４であるアルカリ金属珪酸塩。
アルカリ金属珪酸塩水溶液：アルカリ金属珪酸塩を所定量の水に添加して水溶液としたもので、Ｋ２Ｏ：ＳｉＯ２がモル比で１：１．４であり、アルカリ金属珪酸塩の水溶液中での濃度が４５重量％のもの。
【００４５】
［実施例１〜６、比較例１〜４］
先ず、表１に示す硬化性無機質組成物の配合処方を、アイリッヒミキサーに供給し、５分間混合し、混合物を調製した。
次に、混合して得た混合物を、本田鐵工製の連続真空押出機「ＨＤＥ−３」を使用し、断面が幅１００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの平板を押出成形した。この際、金型にかかる圧力（ＭＰａ）を測定し、評価した。また、成形直後、５Ｈｚ、振幅１０ｍｍで横振動を与え、材料の保型性を観察し、評価した。
さらに、成形後の材料は、８５℃のオーブン内で１０時間、養生硬化させて、硬化体を得た。
最後に、得られた硬化体を、５０℃で５時間乾燥させた後、気乾状態で２４時間放置した試験片について、曲げ強度を、ＪＩＳ  Ａ１４０８の方法に準拠して、測定し、評価した。それらの結果と、硬化性無機質組成物の処方を表１に示す。
【００４６】
【表１】
2005336032.tif 000002
【００４７】
表１から明らかなように、実施例１〜６では、いずれも比較例２、３に比べ、成形時の圧力が低く、また、比較例１、４に比べ、保型性に優れ、また、硬化体においては、比較例１〜４に比べ、その曲げ強度は、遜色ないことが判り、成形性と生産性に優れ、かつ強度にも優れている。
【００４８】
［実施例７〜１１、比較例５〜８］
上記実施例１〜６と同様に、表２に示す硬化性無機質組成物の配合処方を、アイリッヒミキサーに供給し、５分間混合し、混合物を調製した。
次に、混合して得た混合物を、本田鐵工製の連続真空押出機「ＨＤＥ−３」を使用し、断面が幅１００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの平板を押出成形した。
さらに、成形後の材料は、８５℃のオーブン内で１０時間、養生硬化させて、硬化体からなる硬化体を得た。
最後に、得られた硬化体を、５０℃で５時間乾燥させた後、気乾状態で２４時間放置し、硬化体からなる無機質外装材を得た。
尚、比較例８は、市販の押出セメント系外装材（クラボウ社製「クランセリート」）を用いた。
得られた実施例７〜１１と比較例５〜８の無機質外装材について、成形性と、紫外線照射後の色変化と、耐沸騰水性を評価した。それらの結果と、硬化性無機質組成物の処方を表１に示す。尚、成形性は、外観を目視に基づき、評価し、紫外線照射後の色変化は、岩崎電気製の「アイスーパーＵＶテスターＳＵＶ−Ｗ１１」にて、１００ｍＷ／ｃｍ２で１０００時間照射後の色変化を測定し、評価した。また、耐沸騰水性は、１００℃の水中に、７日間浸漬し、外観を目視に基づき、評価した。
【００４９】
【表２】
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【００５０】
表２から明らかなように、実施例７〜１１の無機質外装材では、いずれも成形性と耐沸騰水性が良好で、また、紫外線照射後の色変化も小さく、優れている。一方、比較例５では、成形性が良好なものの、紫外線照射後の色変化が実施例７〜１１ほど優れてなく、耐沸騰水性が悪い。また、比較例６、７では、アルカリ金属珪酸塩などの添加量が少ないために、成形不可となった。さらに、市販の押出セメント系外装材を用いた比較例８では、紫外線照射後の色変化が大きく、悪い。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の無機質外装材は、セメント系材料に比べ、高耐久性を有し、また、注型に比べ、異型形状が可能であって、押出成形後の加飾型による成形性が良好であるために、床材、内壁材、外壁材、屋根材などの建築材料等に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の無機質外装材の製造方法の一例を表す工程図である。
【図１】
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